Kuidas toita väikese keskkonnajalajäljega 9 miljardit suud?
6. august 2023, 12:00
Samal ajal kui maailma rahvaarv aina paisub, üritavad teadlased leida võimalusi, kuidas toita kõiki suid võimalikult väikese keskkonnajalajäljega, ent siiski suupärase ja täisväärtusliku toiduga. Tallinna tehnikaülikooli keemia ja biotehnoloogia instituudi vanemlektori Kristel Venega rääkis uudsete toitude arendamisest Horisondi peatoimetaja Ulvar Käärt.
Selle aasta alguses pälvisite tähelepanu päevalilleseemnete pressimisjääkidest valmistatud tervisliku joogi ja pähklikreemilaadsete toodetega. Miks olete toormena kasutanud just päevalilleseemnekooki?
Tegime niisuguseid uuringuid koostöös ASiga Letofin, mille Ukrainas asuvas tehases tekib tootmisjäägina palju päevalilleseemne õlipressikooke, mida seni on kasutatud vaid loomasöödana. Euroopa roheleppega on tekkinud suundumus, et toiduainetööstused püüavad toidujäätmete teket vältida, ja kui see ei õnnestu, siis võimalikult palju kõrvalsaadusi inimtoiduks väärindada.
Toiteväärtuselt on meie arendatud päevalilleseemnejook võrreldes teiste sarnaste piima alternatiividega paremini tasakaalustatud, suurepärase neutraalse maitsega. See on täisväärtuslik toode, kus sisaldub umbes sama palju valku ja rasva nagu piimas, kuid erinevalt näiteks sojast ei leidu ühtegi teadaolevat allergeeni.
Näiteks kaerapiim või õigemini kaerajook võib olla liialt süsivesikuterikas, aga on samas valguvaene. Meie arendatud tehnoloogia võimaldab päevalilleseemnejoogi sisse jätta ka märkimisväärse koguse kiudainet, mis omakorda suurendab selle toiteväärtust, toetades inimese soole mikrobioomi.
Arendustöö käigus on meil õnnestunud leida lahendus ühele seni päevalilleseemnete kasutamist pärssinud probleemile. Nimelt oksüdeerib päevalilleseemnetes sisalduv klorogeenhape roheliseks kompleksiks ning tooted, kus on sees näiteks päevalilleseemnejahu, muutuvad säilitamisel roheliseks. Kuigi klorogeenhape on tegelikult tervist toetav bioaktiivne aine, oleks tootjal väga keeruline veenda tarbijaid kasutama rohelist värvi piima alternatiivi. Meie oleme leidnud mooduse, kuidas saab ensüümidega rohelisest värvist lahti.
Joogi kõrval oleme arendanud välja päevalilleseemnevõide: tavapärase pähklivõi sarnase ja Nutellat meenutava magusama šokolaadi-päevalilleseemnekreemi. Päevalilleseemnetest tehtud valgurikkaid toite valmistatakse maailmas harva ning päevalilleseemnetest piimalaadset jooki on üritatud teha, aga see pole hästi õnnestunud.
Miks sellist alternatiivset toidupoolist vaja on?
Kui vaatame suurt pilti, siis maailma toidu- ja joogitööstus seisab silmitsi enneolematute väljakutsetega. 2050. aastaks peaks maailma rahvaarv suurenema 9 miljardini ja seetõttu kasvab nõudlus toidu järele senisega võrreldes üle poole ehk umbes 60 protsenti. Rahvastiku kiire kasvu tõttu ei jätku enam kõigile loomset toitu, mille tootmist ei ole maakera looduslike võimaluste – näiteks selleks vajaliku maa ja veevarude – piiratuse tõttu võimalik ega jätkusuutlik suurendada. Tööstuslik loomakasvatus põhjustab ligi 15 protsenti ülemaailmsetest kasvuhoonegaaside heitkogustest ja põllumajandus vastutab üle maailma umbes kolmveerandi metsade hävitamise eest.
Seetõttu ongi loomse toidu alternatiivide areng olnud viimase kolme kuni viie aasta jooksul väga kiire. Kuigi veganite ja taimetoitlaste osakaal rahvastikust on praegu väike (viis kuni seitse protsenti sõltuvalt riigist), on nende hulk suurenemas. Peamist kasvu nähakse nii-öelda fleksitaarlaste (kõigesööjad, kes soovivad keskkonna säästmise eesmärgil vähendada tarbitavat loomset toitu ning asendada seda taimsete alternatiividega) osakaalu suurenemises.
Eestiski liigutakse tasapisi taimsete alternatiivide suunas ning ka traditsioonilised piimatootjad lisavad oma portfelli üha enam taimseid tooteid.
Üks liha aseaine, millest viimasel ajal palju räägitakse, on seened.
Siiski mitte seened, mis seostuvad meile maa seest ilmuvate viljakehadega, vaid seeneniidistik – mükovalk. Niisuguseid seeneniidistikku tootvaid seeni saab kasvatada suures reaktoris. Kui niidistik välja võtta, siis saab seda kokku pressida.
(Käib korraks ära ja toob kõrvalt laboriruumist kausi ühe mükovalgutükikese ja kahvliga – U. K.)
Kas seda võib kohe haugata?
Jah, võta proovi! See on kanamaitseline mükovalk.
Oi, mina kui vana kanalihasõber pean ütlema, et see on tõesti kana – ja veel väga maitsev! Pole veel kordagi sellist proovida saanud. Meenutab kananagitsat.
Kui seda natuke pikemalt mäluda, siis ehk tunned, et midagi on teisiti. Aga muidu on selle tekstuur ja see, kuidas tekstuur suus käitub, kanaliha omaga väga sarnane. Muidu mükoproteiinil maitset eriti pole – maitsestamata kujul meenutab see suurt sirmikut.
Aga öeldakse ju, et seened on üsna väheväärtuslik toit.
Tegelikult see nii ei ole. Seened sisaldavad suuresti valku ja mingil määral kiudaineid ja süsivesikuid. Ehk siis seene koostis on kanaliha omaga väga sarnane. Puuduvad rasvad, mida tegelikult pole eriti ka näiteks kanafilees; maitse ja lõhna saame sellisele «kanalihale» lisada.
Kanamaitse saadakse puhtalt maitseainetega. Niisuguseid ühendeid uuritakse toiduteaduses väga aktiivselt. Kui me keedame või praeme kana, siis tekivad kindlad molekulid. Neid molekule on võimalik kokku korjata ja kontsentreerida. Sel moel saamegi pudelisse kanamaitseaine. Niisugused lõhna- ja maitseained võivad olla keemiliselt sünteesitud või ka looduslikud. Kuna inimesed väldivad sünteetilisi lõhna- ja maitseaineid, kasutavad tootjad enamasti looduslikke ühendeid.
Looduslikud ühendid saadakse mõnest sobivast toormest ekstraheerimise või ensüümide abil või siis on neid võimalik eraldada hoopis mikroorganismide elutegevuse tagajärjel tekkinud ainetest.
Kas selliseid mükovalgust tooteid saab juba poest osta?
Muidugi. See proovitükk pole meie tehtud, vaid on pärit Prisma sügavkülmaletist. Meie üritame teha sarnast asja, aga hoopis kalamaitsega. Kuna selliseid kalamaitselisi tooteid on väga vähe, hakkaski üks meie magistrant kalamaitset uurima. Kalamaitseline mükovalk meenutab valget kala. Samamoodi saab teha ka krevetimaitselist toodet.
Krevettide teekond meie toidulauale on väga pikk ja suure keskkonnajalajäljega. Esmalt püütakse neid Kanada rannikuvetest. Püügilaevadel need külmutatakse või siis mingil määral töödeldakse-keedetakse. Seejärel liiguvad krevetid konteinerites odava tööjõuga Albaaniasse, kus need kooritakse käsitsi, et viljaliha ei saaks kannatada. Seal pannakse need soolvette ja transporditakse konteineritega Eestisse. Siin pakendatakse need omakorda suurtesse ämbritesse, mis veetakse Põhjamaadesse.
Seda teekonda vaadates tekibki küsimus, kas meil oleks võimalik tarbida keskkonnasõbralikumaid alternatiive – midagi, mis on kohalikku päritolu ja kättesaadav võimalikult lühikese tarneahela kaudu.
Ent kas mükokrevetist, -kanast või -kalast saab inimene samuti kätte kõik kasulikud toitained nagu päris krevetist, kanast või kalast?
Jaa. Nagu juba mainitud, mükovalk ise sisaldab näiteks valku ja kiudaineid. Samas tehakse mükovalgust toidud ka mikrotoitainete poolest väga sarnased. Mikrotoitainetelt on niisugused tooted tihti isegi väärtuslikumad kui originaaltooted.
Kui inimene ei tea, et näiteks kotlet on tehtud päris liha asemel seeneniidistikust, vakladest või ritsikatest, siis kuivõrd kerge on teda ära petta?
Selliseid uuringuid on tehtud väga palju, eriti nende toitude kohta, mille koostises on kasutatud putukaid. Ilmselt ei hakka me toitainete saamiseks massiliselt putukaid sööma, pigem ainult siis, kui muud paremat saada pole. Lääne ühiskonnas on putukate söömine mõeldav pigem sel moel, et putukajahu lisatakse teiste toitude sisse, näiteks kotlettidesse, pastasse või krõpsudesse. Kümmekond aastat tagasi, kui sellised tooted hakkasid turule tulema, siis katsetati üksikasjalikult, kuivõrd hästi maitsesid inimestele näiteks tortillakrõpsud, mis sisaldasid mõnel määral putukajahu. Pimetestis maitsesid krõpsud inimestele hästi, aga niipea kui mainiti putukajahu, siis meeldivus vähenes märgatavalt.
Olen ise ka putuka- ja taimevalgu segust kotletti söönud. Kui olin söönud ära terve kotleti, siis pärast oli tunne, justkui oleks seedimine päev otsa kinni olnud: keha ei tahtnud seda ära seedida. Ma ei tea, kas ebameeldiv täiskõhutunne tuli üksnes teadmisest, et kotlet oli putukatest, või siis ei suutnud ma seda päriselt normaalselt seedida.
Selliseid kliinilisi uuringuid on tehtud. Samas tuleb arvestada, et Ameerikas tehtud uuringute tulemused ei pruugi mujal kehtida, sest inimesed, nende maitsemeeled ja seedeensüümid on piirkonniti erinevad.
Uute toitude puhul peame arvestama ka nendega seotud võimalike ohtudega. Teame ju, et näiteks kanaga käib kaa-sas salmonellaoht, mida on võimalik vältida kuumutamisega. Aga putukatel on omad viirused ja bakterid. Putukate puhul mainitakse, et jätkusuutlikkuse mõttes on väga kasulikud vaglad, kuna nad aitavad muuta kompostitavat kraami mullaks, ja meie saame siis neist omakorda toiduks valku toota. Aga äkki tekivad kompostimisel kahjulikud ühendid, mille endale hiljem sisse sööme? Niisiis on uute toitude puhul vaja paljutki uurida. Selle pärast on praegu lubatud inimtoiduks tarbitavaid putukaid sööta vaid inimtoiduks kõlbliku toiduga.
Kuivõrd tõenäoline on, et hakkame oma kodus biolagunevate jäätmete kompostris toiduks vaklasid kasvatama?
Kaldun arvama, et nii see ei lähe. Me ju ei kasvata enam kodus sigasid, et neist endale süüa teha. Ja poest ilusti pakendatud hakkliha või fileed võttes me ju ei taha mõelda sellele, mis toimub sigalas või tapamajas. Samamoodi oleks ilmselt putukategagi: me ei hakka neist ise toitu tegema, vaid see töö tehakse kuskil mujal ja putukajahu sisaldavaid toiduaineid saame poest.
Millised liha kui kõige keskkonnavaenulikumaks peetava toidu alternatiivid on väikseima ökoloogilise jalajäljega?
Uuringute järgi on kõige väiksema keskkonnajalajäljega putukad, neile järgnevad seened ja taimed.
Kui te vaatate paari aastakümne jagu tulevikku, siis millised muutused meie toidulaual terendavad?
Suures osas jääb ilmselt kõik samaks. Kuigi viimasel ajal õhutatakse eelistama taimetoitu, siis ma ei näe, et see muutuks valdavaks. Geneetiliselt oleme ju kõigesööjad. Samas muutub liha tulevikus kalliks ja võib-olla saame seda endale lubada vaid kord või kaks korda nädalas. Mõnes mõttes me liigume justkui tagasi Nõukogude aega, kui meil oli toidunappus ja pidime välja mõtlema alternatiive.
Hiljutisel konverentsil rääkis üks väga tuntud lõhna- ja maitseteadlane uhkelt, kuidas ta aitas ühel idufirmal arendada kohvivaba kohvi, et vähendada kohvitööstuse suurt keskkonnajalajälge. Ta teadis, millistest ühenditest koosneb kohvi lõhn ja maitse, ja nii leidis ta, et kohviubadega samaväärse tulemuse annab ka sigurijuurte röstimine. Meie jõime ju sigurikohvi juba 1980. aastatel, kui kohv oli meil defitsiitne kaup.
Teisel konverentsil kuulsin jällegi üht teadlast rääkimas, et tegelikult saaks lihatoodetes edukalt liha ja selle alternatiive koos kasutada. Siit jõuame ju jälle meie 1980. aastatesse ja tollaste viinerite juurde, mis olid pigem taimsed kui lihatooted.
Tollase nalja põhjal sai kilost lihast lausa viis kilo viinereid teha.
Täpselt! Kui nüüd lisame lihale näiteks ekstrudeeritud hernevalku, siis saamegi tänapäevase uhke kõlaga fleksitaarlase toidu.
Eespool oli juba juttu, et alternatiivsetest valguallikatest lihasarnastele toodetele on vaja lisada rasva, mis aitab tekstuuril koos püsida. Õli me selleks kasutada ei saa, sest see on toatemperatuuril vedel. Kakaorasv ja shea-või sobiksid hästi, aga need on väga kallid. Seepärast lisatakse praegu enamasti palmirasva, mis on odav. Kui me nüüd hakkame liha asemel kasutama üha enam lihasarnaseid tooteid, siis see tähendab, et meil on vaja senisest veelgi enam palmiõli.
See tähendab, et Kagu-Aasia vihmametsadest, mille asemele on juba praegu rajatud hiiglaslikke õlipalmiistandusi, ei jääks ju midagi järele?
Just. Seepärast räägitaksegi, et palmiõli kasutatakse juba praegu liiga palju. Aga mis me siis teeme? Ühe võimaliku lahendusena arendatakse meie laboris geneetiliselt muundatud pärmi, mis saaks meile toota täpselt selliste omadustega rasva, mida vajame. Kui kümme aastat tagasi oli alternatiivsete valguallikate uurimine väga kuum teema, siis järgmise suure uurimisalana ongi niisugused projektid hoogu kogunud. Alternatiivsed valgud on meil olemas, nüüd on vaja leida võimalused, kuidas toota alternatiivset rasva.
Põhimõtteliselt saab muundatud pärmiga rasva toota suures reaktoris, milles tuleb pärmi saepurust eraldatud ligniiniga toita. Lõpuks tuleb pärm kuivatada ning siis saabki sellest eraldada meile vajaliku õli.
Kas sel moel on juba õli saadud?
On küll. Praegu on see õli olnud kergelt roosaka värvusega, sest lisaks rasvale toodab uuringus kasutatav pärm ka beetakaroteeni. Praegu on selline rasvatootmine veel kallis, aga tulevikus muutub see odavamaks.
Euroopa on olnud geneetiliselt muundatud organismide kasutamise suhtes küll konservatiivne, aga suhtumine on hakanud muutuma. Sest lõpptootesse ju GMO-pärmist jälge ei jää. Selleks et niisugune rasv jõuaks meie toidulauale, peab see loomulikult läbima kõikvõimalikud ohutusuuringud.
Mille kõigega toidutehnoloogia vallas peale uute toitude arendamise veel tegeletakse?
See valdkond hõlmab kogu toidutootmise ahelat – taimekasvatusest, toidu valmistamisest, säilitamisest, pakendamisest kuni toidu tootmisega seotud jäätmeteni.
Rääkides näiteks taimekasvatuse efektiivsemaks ja keskkonnasõbralikumaks muutmisest: sel alal on appi tulemas nanotehnoloogia. Kui seni on väetisi või taimekaitsevahendeid põllule nii-öelda peoga laiali pritsitud, siis nüüd püütakse nanotehnoloogia abil muuta seda võimalikult täpseks, et taimed saaks kõike just nii palju, kui vaja. See aitab vältida üleväetamisega kaasnevat keskkonnareostust.
Samas töötab üks idufirma roboti kallal, mis suudab põllul tuvastada umbrohtu ja anda ainult nendele kolorofülli lagundava signaali, mille tõttu taim lõpuks sureb. Sel moel saaks vältida herbitsiidide kasutamist.
Kui jõuame toitude pakendamiseni, siis sel alal on püütud luua biolagunevaid või söödavaid pakendeid. Head lahendust veel ei terenda, aga vahelahendusena on hakanud toidutootjad ka Eestis kasutama ühest materjalist monopakendeid, mida saab kergemini taaskasutada. Probleeme, mida kõike uuritakse, on väga palju.
Toidutehnoloogia eriala on meil üsna populaarne. Kakskümmend aastat tagasi oli meil õppimishuvilisi rohkem, kui saime vastu võtta. Praegu on nii, et kui noored leiavad niivõrd paljude valikuvõimaluste hulgast toidutehnoloogia üles, siis enamasti on selle taga asjaolu, et neil on olnud väga hea keemiaõpetaja. Toit ongi ju tegelikult puhas keemia, koosnedes keemilistest molekulidest, mis on omavahel keemiliste ja füüsikaliste jõududega seotud. Seega, sel erialal tuleb õppida omajagu keemiat ja ka füüsikat. Ülikooli lõpetamisel saavad neist eeskätt toidu kvaliteedi spetsialistid ja tootearendajad tööstuses või teaduses.
Kas teil on uuemate arendatud toitude hulgas ka mõni lemmik?
Praegu arendan ühte väga põnevat jooki, mille üle tunnen uhkust. Võin seda proovimiseks tuua. (Läheb toob laboriruumist kaks metallpurki – U. K.) Need on kääritatud köögiviljajoogid.
(Avame ühe purgi, kus on tumepunane kergelt magushapu ning musta sõstra maigu ja lõhnaga jook – U. K.) Selles joogis on kääritatud peedi- ja porgandimahl, millele on maitseks lisatud musta sõstart. Tahame, et sellest tuleks limonaadisarnane jook, mida saaks juua söögi kõrvale. Suhkrut selles praktiliselt pole, magustamisel on kasutatud erütritooli, seega on toote kalorsus väga väike. Kuna me lõpptoodet ei pastöriseeri, sisaldab niisugune kääritatud jook palju piimhappebaktereid, mis toetab soolestiku mikrobioomi. Samuti sisaldab see naturaalselt tekkinud vitamiine ja antioksüdante.
Kuigi suhkru mõttes on see väikese energiasisaldusega, annab käärimisel tekkinud piimhape ikkagi kasulikku energiat. Tahame katsetada, et kui energiajooke tarbima harjunud inimene võtab selle joogi, kas ta saab sellest nii-öelda loomuliku energialaksu. Vähemalt varasemad teadusartiklid on piimhappe niisugusele mõjule viidanud.
Teine töös olev sarnane kääritatud jook on tehtud ainult porgandimahlast, mõeldud neile, kellele peedi maitse eriti ei meeldi.
Kristel Vene
Kristel Vene on sündinud 5. aprillil 1984 Tallinnas. Põhi- ja keskhariduse saanud Tallinna 21. koolis. 2002. aastal asus õppima Tallinna tehnikaülikoolis toidutehnikat ja tootearendust. 2005. aastal sai bakalaureuse- ja 2007. aastal magistrikraadi. Doktoritöö toidu aroomiühendite määramisest kaitses samas ülikoolis 2012. aastal.
Ülikooliõpingute ajal töötas 2005. aastal teadustöö assistendina Wisconsini ülikoolis ja 2008. aastal teadurina Grazi tehnikaülikoolis. 2006. aastal asus projektijuhina tööle AS-is TFTAK, 2014. aastal sai temast ka Tallinna tehnikaülikooli toiduainete instituudi ning hilisema keemia ja biotehnoloogia instituudi vanemteadur. Praegu on sama asutuse vanemlektor ning mitme ettevõtte asutaja või omanik.
Teadustöö põhisuunad on toiduainete ja jookide tehnoloogia ning toiduaroomi analüüs.
Tema osalusel on ilmunud üle kahekümne teaduspublikatsiooni, millest üheksa on kõrgeima ehk 1.1-taseme artiklid.
Tema juhendusel ja kaasjuhendusel on kaitstud kaks doktoritööd, neliteist magistritööd ning arvukalt bakalaureusetöid. Kaks doktoritööd ja üks magistritöö on valmimas.
Kahe patentse leiutise kaasomanik.
Kirjutanud populaarteadusliku raamatu «Seiklused lõhnade ja maitsete maailmas».
2016. aastal pälvis riiklikult tunnustatud teaduse populariseerija auhinna.
Peres kasvab kaks poega. Toiduteaduse kõrval on tema kirg show-tants. Peale Tallinki show-programmide on taustatantsijana osalenud näiteks Inglise kultusbändi Pet Shop Boys muusikavideos ja Anne Veski juubelikontserdil. Praegu tantsib popfolgi tantsurühmas Uppsar.
Intervjuu ilmus ajakirja Horisont juuni-juuli numbris.
